Polipropileno
El polipropileno (PP) se ha convertido en un plástico de mayor uso, especialmente para el modelo por inyección. El polipropileno puede sintetizarse en cualquiera de las tres estructuras: isotáctica, sindiotactica o atáctica, pero la primera es la de mayor importancia a causa de su alta relación de resistencia al peso. (Fig. 1).
El punto de fusión más alto del polipropileno permite usarlo en ciertas aplicaciones que no son posibles con el polietileno. Por ejemplo componentes que se tienen que esterilizarse. Una aplicación especial que se da especialmente en el polipropileno son las bisagras de una sola pieza que pueden sujetarse a un gran número de ciclos de flexión sin que ocurran fallas o fracturas.
| (j) Polipropileno | ||
| Polímero Símbolo Método de polimerización Grado de cristalinidad Modulo de elasticidad
Elongación Gravedad especifica Temperatura de transición vítrea Temperatura de fusión | Polipropileno (C3 H6)n PP Adición Alto, pero varia con el proceso 200,000lb/pulg² (1400 MPa) 5,000lb/pulg² (35 MPa) De 10 a 500% dependiendo de los aditivos 0.90 -4ºF (-20ºc) 349ºF (176ºC) Cerca del 13% | |
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El polipropileno es un termoplástico que pertenece a la familia de las Poliolefinas y que se obtiene a partir de la polimerización del propileo, el cual es un gas incoloro en condiciones normales de temperatura y presión, que licúa a -48°C.
También al propileno se le conoce como "propeno".
El Polipropileno se clasifica por materias primas que se utilizan en la elaboración del mismo así como por su estructura química. (Fig. 2)
| MATERIAS PRIMAS | ESTRUCTURAS QUIMICAS | ||
| Homopolímero Copolìmero impacto Fig. 2 Materias primas y Estructuras químicas | Isotáctico Sindiotàctico Atáctico |
Polipropileno Homopolímero
Esta material es una de las que presenta alta resistencia la temperatura, puede esterilizarse por medio de rayos gamma y óxido de etileno, tiene buena resistencia a los ácidos y bases a temperaturas debajo de 80°C, pocos solventes orgánicos lo pueden disolver a temperatura ambiente. Su resistencia a la tensión es excelente y su resistencia al impacto es buena a temperatura ambiente. Pero a temperaturas de bajo de 0ºC se vuelve frágil y quebradizo. Este se aplica en: Película, Rafia y Productos médicos (jeringas, instrumentos de laboratorio) (Fig.3)
Producción de Homopolímeros.
Consiste en hacer reaccionar el propileno junto con Hidrógeno y el catalizador en un reactor. Luego de terminado este paso, se separa el polipropileno de residuos de la reacción, como monómeros, catalizador, etc., los cuales son reflujados al reactor.
Polipropileno Copolímero
Excelente resistencia a bajas temperaturas y es más flexible que el tipo Homopolímero, su resistencia al impacto es mucho mayor y aumenta si se modifica con hule EPDM, incrementando también su resistencia a la tensión al igual que su elongación.
Su resistencia química es inferior que el Homopolímero, y si las temperaturas son elevadas este tiende a ser débil.
Este polipropileno se utiliza en los siguientes sectores:
- De consumo.
- Automotriz.
- Electrodomésticos.
Polipropileno Copolímero Random
Las propiedades más sobresalientes de este componente son el crecimiento de transparencia, flexibilidad y resistencia al impacto. Este posee un índice de flacidez desde 1g/10 min para soplado y para inyección hasta 30g/10 min.
Destilación del Propileno
Unos de los métodos más utilizados para obtener el Propileno es la destilación a partir de G.L.P. (Gas Licuado de Petróleo) con una proporción mayoritaria de componentes livianos (Propano, Propileno, etc).
El proceso de destilación se compone de una serie de pasos que van eliminando los diferentes componentes no deseados hasta obtener Propileno.
Primero, se “dulcifica” la mezcla en la Merichem en la cual de separan componentes tales como Anhídrido carbónico o Mercaptanos.
Luego, se separan los componentes livianos en una columna de destilación “Deetanizadora”, tales como Metano, Etano o Nitrógeno.
Después de esto llega el paso más complejo, que es el de separar el Propileno del Propano, los cuales poseen un peso específico muy similar, por lo tanto se necesita una columna de destilación “Splitter” muy larga con gran cantidad de platos y con un sistema muy complejo de reflujo de condensado.
Para finalizar, se eliminan los últimos componentes residuales, como Arsina, y se obtiene el Propileno listo para polimerizar.
| Nitrógeno | 0,40% | Deetanizadora |
| Monóxido de carbono | 5 ppm | |
| Oxígeno | 20 ppm | |
| Metano | 0,10% | |
| Etileno | 0,14% | |
| Etano | 0,85% | |
| Propano | 37,06% | |
| Propileno | 58,80% | Splitter |
| I-Butano | 0,90% | |
| N-Butano | 0,15% | |
| Butileno | 1,51% | |
| 1-3 Butadieno | 0,8% | |
| Metil-Acetileno | 0,12% | |
| Propileno | 0,12% | |
| Anhídrido carbónico | 50ppm | Merichem |
| Sulfhídrico | 25 ppm | |
| Mercaptanos | 25 ppm | |
| Sulfuro carbonilo | 25 ppm | |
| Arsina | 1 ppm | |
| Agua | 50 ppm |
En el polipropileno se encuentran las siguientes propiedades:
Propiedades físicas
La densidad del polipropileno, esta comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/cm3`
Por ser tan baja permite la fabricación de productos ligeros.
Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Una carga de 25.5 kg/cm2, aplicada durante
24 horas no produce deformación apreciable a temperatura ambiente y resiste hasta los 70 grados C.
Posee una gran capacidad de recuperación elástica.
Tiene una excelente compatibilidad con el medio.
Es un material fácil de reciclar
Posee alta resistencia al impacto.
Propiedades mecánicas
Puede utilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no lubricados.
Tiene buena resistencia superficial.
Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse.
Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.
Cristalinidad
Las moléculas del polipropileno tienden a tomar en estado sólido una estructura ordenada, semicristalina. Las moléculas forman cadenas largas y estables, con altos pesos moleculares. Esta es la que le confiere sus propiedades mecánicas excepcionales, en particular en lo que respecta a la dureza, la resistencia a la tracción y la rigidez.
Fig.4
El polipropileno brinda algunos tipos de tratamientos aislantes, como lo es el Polipropileno Expandido, es anticorrosivo, y aplicado por extrusión lateral en altos espesores. Sirve para la protección anticorrosiva externa de tuberías de acero, sumergidas para el transporte de fluidos. De baja conductividad térmica, alta resistencia mecánica e impermeabilidad, es ideal para su utilización en aguas poco profundas. Es utilizado en la Aislación térmica y protección anticorrosiva externa de tuberías de acero sumergidas para el transporte de fluidos. (Fig. 4)
Fig.5
Puntos Críticos.
Los puntos críticos en el proceso de manufactura son los siguientes:
ü Resistencia al peso.
ü Grado de cristalinidad.
ü Elasticidad.
ü Temperatura de transición.
ü Temperatura de fusión.
Si estos pasos no se llevan acabo correctamente pueden ser los que ocasionen la falla del producto.
Para disminuir las fallas del proceso y mejorar el rendimiento de este, es seguir los pasos correctamente ya que los costos de este material no son muy elevados
Y para el proceso de calidad que mejora este producto es basarse en cada una de sus propiedades.
La empresa donde se fabrica este tipo de material y así también es distribuido es en:
Plasticos Y Distribuciones Industriales
Rio Champoton No. 4026, Fovissste Chamizal
Ciudad Juarez, Chihuahua 32310
Tel: 656.616-6806
